Лабораторный практикум по ядерной физике - page 10

8
тать, что тогда увеличенный человек станет больше, чем радиус земной орбиты.
Орбита Луны разместится на увеличенной в 10
11
раз копеечной монете, толщина
увеличенного в 10
11
раз человеческого волоса сравнится с диаметром Земли, уве-
личенный атом станет размером с четырехэтажный дом, а атомное ядро при этом
будет иметь диаметр 10
-12
см∙10
11
= 10
-1
см =1 мм.
Масса ядер
Масса грамм-атома численно равна атомному весу
А
. В грамм-атоме со-
держится число Авогадро атомов, следовательно, масса одного атома в 6∙10
23
раз меньше массы грамм-атома. Согласно опыту Резерфорда почти вся масса
атома сосредоточена в его ядре, поэтому масса ядра приблизительно равна мас-
се атома, т.е.
m
(ядра) ≈
m
(атома) ≈
А
N
А
.
Атомный вес золота (Au, см. таблицу Менделеева) равен 197, следователь-
но, масса ядра золота
m
(ядра Au) ≈
23
106
197
г
=
23
10
6
197
г ≈ 33∙10
-23
г ≈ 3∙10
-22
г.
Так же можно найти массу любого ядра.
Плотность ядерного вещества
Мы нашли размеры ядра золота: его диаметр 10
-12
см, следовательно, зани-
маемый ядром объем
V
равен приближенно
V
(ядра) ≈ (
D
(ядра))
3
≈ (10
-12
см
3
) = 10
-36
см
3
.
Масса ядра золота равна ≈ 3∙10
-22
г. Следовательно, плотность ядра равна
ρ
Я
=
3
5
3
8
3
14
3
36
22
мм
тонн 103
см
тонн 103
см
г 103
см 10
г 103
ядра
ядра
⋅ =
⋅ =
⋅ =
)
(v
)
(m
.
Плотность ядерного вещества - около 300 мил. тонн в 1 см
3
! Одна булавоч-
ная головка ядерного вещества весит около 300 тыс. т., для транспортировки 1
мм
3
ядерного вещества необходимо 100 тяжеловесных поездов! Есть ли в при-
роде еще объекты, плотность которых равна ядерной? Это так называемые ней-
тронные звезды, существование которых не так давно установлено астронома-
ми.
Протон
Ядро атомов водорода называется протоном. Атомный вес водорода (см.
табл. Менделеева) равен почти точно единице. Так как почти вся масса атома –
это масса ядра, то, следовательно, масса протона
m
p
A
N
А
)
водорода
(
г 10 671
106
г1
24
23
,
.
Массу протона легко запомнить: масса протона и число Авогадро с боль-
шой точностью – обратные друг другу числа (масса атома водорода была бы в
точности равна 1/
N
А
, если бы атомный вес водорода был бы не 1,008, а точно
единица).
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,...154
Powered by FlippingBook